前言

安全性和舒適性不斷增強的汽車中搭載了很多電子設備。電子電路分為信號線路和電源線路，需要分別采取防噪聲對策。TDK的共模濾波器的特點是可以根據用途分別推出多種產品陣容，準備了追求小型薄型化的產品群，以及為了在車載用途中能應對嚴格的環境條件而采用獨有端子結構的產品群。本期推文將為您介紹的是適用于電源線路的共模濾波器。

1DC輸入濾波器電路基本構成

DC輸入濾波器電路的濾波構成受基板圖案的接地方法很大影響，需要根據使之衰減的頻帶和噪聲傳播途徑分別使用適當的部件。在EMI對策中，設計初期階段最好采用能配置電感器（L）、電容器（C）、共模濾波器（CMF）的圖案構成。

濾波器構成示例

2正常（差分）模式噪聲和共模噪聲

傳導噪聲有正常（差分）模式噪聲和共模噪聲兩種。正常模式噪聲發生在電路線路之間并逆相流動，共模噪聲發生在電路線和接地線路之間并同相流動。采取噪聲對策時，需要確認是在哪種模式下發生的，以使用適當的對策部件。正常模式噪聲需要使用電感器、電容器，共模噪聲則需要使用共模濾波器。

噪聲的傳導方式

正常模式噪聲

流過電路線路的噪聲

（在線路中逆相流動）

共模噪聲

流過框架地線的噪聲

（與線路同相流動）

3車載ECU用DC-DC轉換器的趨勢

不斷電子化的汽車搭載了很多ECU，需要采取共模噪聲的對策。現在的汽車ECU的DC-DC轉換器為了避開AM頻帶，DC-DC轉換器的開關頻率變為2MHz，高頻范圍的噪音對策變得很重要。

當開關頻率變為2MHz時噪聲的變化

條件：輸入5V-輸出1.2V/2A，無輸入濾波器

當開關頻率達到2MHz時，基本電波達到AM頻帶以上，FM頻帶的噪聲變大。

FM頻帶的噪聲變大的原因

FM頻帶噪聲變大的原因是，當開關的上升速度變快時，高頻成分變大。由于框架接地的寄生電容，高頻成分的共模電流變得容易很快下降。

1）當開關的上升速度變快時，

高頻成分變大。

2）頻率高的成分由于框架接地的寄生

電容，共模電流變得容易很快下降。

根據接地方法，寄生電容的變化很大，所以很難預測共模噪聲，若要采取共模噪聲的對策，共模濾波器很有效。

3）如果針對共模的噪聲對策不充分，

導致誤動作的可能性增大。

? 假設頻率80MHz的噪聲電流1μA流過了20cm的電纜環面積20cm2。

距離1m的地方的電場強度的值是

ED＝ 0.084μV/m

EC＝9μV/m

即使是相同的電流值，共模電流的影響也很大（在上述例子中約為100倍）

? 各模式下的輻射大小

差動電流：ID

共模電流：IC

假設線路長度：L

線間：ｓ

距離：d，

根據左側公式求得。

5TDK車載電源線路用共模濾波器的特點和產品陣容

TDK正在擴大應對各種DC電源線路的大電流（最大到8A）的產品陣容。產品在廣泛的頻帶內確保高阻抗，使用溫度范圍應對“Ta（環境溫度）=-40~125℃”。

產品特點

寬帶和高噪聲抑制效果

FM頻帶、Celllular頻帶等代表的頻帶也具有高共模阻抗。

低背設計

采用3.5mm Max. 的低背設計，最適合必須進行屏蔽的低背設計ECU。

高質量制造

已進行自動化生產及無鹵應對。

總結

隨著DC-DC轉換器的工作頻率的高頻化，FM頻帶的噪聲對策越來越重要。關鍵是在采取EMI對策的基礎上需要劃分正常模式噪聲和共模噪聲，特別是由于共模引起的噪聲有時會受模式及層構成、接地方法的影響。若要采取共模噪聲對策，共模濾波器能發揮有效的作用。僅正常模式濾波器則無法完全降低50MHz以上的噪聲，但同時使用共模濾波器可以降低50MHz以上的噪聲。

如果EMI因為共模噪聲不合格，使用共模濾波器將會是一個有效的對策，但是之后追加時，需要進行設計變更，所以建議在設計階段時預先準備好可以搭載的模式。

編輯：jq